[发明专利]一种强化硫酸盐还原复合细菌包埋生物活性填料制备及应用

说明书

一种强化硫酸盐还原复合细菌包埋生物活性填料制备及应用，属于废水处理领域。包括硫酸盐还原复合细菌的定向培养强化，包埋原材料组成：PVA 20‑30％；硫酸盐还原细菌培养物50％；硅藻土15‑20％；100目的木质活性炭4‑6％；碳酸钙4‑5％；其余1％为无机混合物，制备成胶状包埋料；挤出管条状挤出物，在饱和硼酸溶液中进行胶联4小时，清洗，切割，置于5％硫酸钠溶液中进行浸泡4小时形成最终包埋填料产品。该技术方法的形成为包埋生物活性填料的生产和应用带来了更为有利的技术基础条件。

技术领域：

本发明属于废水处理领域，特别涉及一种硫酸盐还原复合细菌培养及包埋生物活性填料制备及应用。

背景技术：

高浓度硫酸盐含量一直是工业生产，尤其是重金属矿山开采、金属冶炼等企业所产生废水的典型特征，在重金属矿山开采、金属冶炼企业所产生的废水中，同时还含有大量的重金属。

硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria，SRB)，具有将硫酸盐的S⁺⁶还原成S^-2的能力，硫一旦被还原后，就可以借助硫氧化细菌将其氧化成S⁰，然后通过混凝沉淀技术，将其从废水中分离出来，通过此过程不但可以去除硫酸盐同时还可以回收单质S。含有重金属的硫酸盐废水还可以通过还原形成的S^-2同重金属离子形成难溶的金属硫化物，再通过混凝反应将沉淀物分离，从而实现废水中重金属的去除。这样通过SRB就可以实现以废治废的良性废水处理过程。

但是，该反应原理，由于SRB在反应器中很难实现高浓度保留，同时，采用活性污泥法絮体形式和吸附生长生物膜形式存在的SRB细菌，对高浓度硫酸盐浓度变化和高浓度重金属毒性作用的抵抗能力有限，致使依据该原理所形成的真正的工艺技术应用少之甚少。

随着细菌包埋技术的逐渐完善，使硫酸盐还原技术的应用成为可能，通过大量的实验证明细菌包埋技术不但解决了SRB细菌的高浓度保持问题，同时处于包埋状态下的SRB细菌在抵抗各种冲击负荷方面显示出极为良好的性能，尤其是对重金属毒害的影响。

细菌细胞包埋固定化技术可以大幅度提高微生物浓度，常用的包埋材料有:聚乙烯醇(PVA)、琼脂、K-卡拉胶、明胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺、聚氨酯等。在上述包埋材料中PVA具有对微生物无毒性、传质性能好、胶联后不易被生物分解、性质稳定、机械强度高、寿命长、价格低等特点。通过包埋方法实施的细菌固定化技术，可以实现SRB细菌的定性、定量投加和抵抗冲击负荷的有效保护。

在包埋技术方法中，目前利用载体成型技术而制作的包埋生物活性填料成为生物填料产品和应用的标注性产品和具有一定先进性的技术(ZL201410137379.0)。该种形式的包埋生物活性填料，在实验和应用中表现出了优异的性能。但是，由于网状载体制作技术要求较高、单机产量很难实现高效率，致使生产制作成本和生产效率一直存在问题。

近几年我们采用(ZL201410137379.0)中的包埋技术方法，制作了硫酸盐还原包埋生物活性填料，利用网状直筒形硫酸盐还原包埋生物活性填料，我们进行了中试和生产性应用试验，在填料制作和使用过程中发现该填料，在制备工艺过程、制作成本和填料结构形式的复杂程度上存在着较大的提升空间。为了更加适应应用市场需求和增强制作过程中质量的可控性，以及能够有效提高生产效率，通过不断地摸索、研究、实验和总结，形成了本次硫酸盐还原包埋生物活性填料的制作技术。该技术方法的形成为包埋生物活性填料的生产和应用带来了更为有利的技术基础条件。

所以本次发明，对于硫酸盐还原包埋生物活性填料的制作技术方法和结构形式进行了总结，取得了实质性的进步和提高，新材料的出现为处理工艺的应用带来了更为有利的条件。

发明内容：

一种强化硫酸盐还原复合细菌包埋生物活性填料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：